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反射式激光光栅位移传感器制造技术

技术编号:17908776 阅读:49 留言:0更新日期:2018-05-10 16:14
反射式激光光栅位移传感器,采用发散角小于0.3°的平行线偏振光源,由偏振分光棱镜与1/4波片完成入射与反射2路光的分离;光源发散角小于0.3°,平行度高,可以使主光栅与之相对运动的部件间距达到cm量级,偏振分光棱镜与1/4波片对入射与反射2路光分离度高,相互串扰小,因而光电传感器输出信号失真小,而达到提高位移分辨率目的。

【技术实现步骤摘要】
反射式激光光栅位移传感器
本专利技术涉及一种反射式光栅位移传感器。
技术介绍
光栅位移传感器分为透射式与反射式2种,在反射式中光源发出的光入射到主光栅上被反射,后投射过副光栅,射入光电传感器,转化成电信号,之后由电路处理,得出位移数据;目前大都数反射式光栅位移传感器使用LED光源,因为LED光源空间相干性行差,主光栅与副光栅很近,通常在0.06mm以内,CN200610065842中使用半导体激光作为光源,激光空间相干性比LED光源高得多,主光栅与副光栅间距可以提高到cm数量级,主光栅与副光栅平行放置,光源垂直入射,按原路返回,光经过副光栅,再经过移动的主光栅反射,形成明暗变化的反射光,反射光又经过副光栅半数透,最终到达光电传感器,小部分被反射,又被主光栅反射,最终到二次到达光电传感器,这第二反射的光信号叠加在第一次反射的光信号中,形成干扰杂散信号,造成电信号波形失真,降低了传感器位移分辨率。
技术实现思路
本专利技术基本构造光路见图1(如图1),发散角小于0.3°的平行线偏振光源(如图1中1),偏振分光棱镜(如图1中3),1/4波片(如图1中4),主光栅(如图1中5),副光栅(如图1中6),光电传感器(如图1中8)。发散角小于0.3°的平行线偏振光源(如图1中1)通常为半导体激光器加汇聚透镜构成,平行线偏振光源(如图1中1)经过偏振分光棱镜(如图1中3),再经过1/4波片(如图1中4)后转化成圆极化偏振光,圆极化偏振光经过主光栅(如图1中5)反射后按原路返回,再次经过1/4波片(如图1中4)后,转化成与入射光线偏振态垂直的线偏振光,再次经过偏振分光棱镜(如图1中3)时被反射,射向副光栅(如图1中6),透射过副光栅(如图1中6)的光最终射入光电传感器(如图1中8),光电传感器(如图1中8)把位移变化量转化成电信号,由相关电路处理后得出位移量。与CN200610065842相比,本专利技术中少量被副光栅(如图1中6)反射的光再2次经过1/4波片(如图1中4)后会返回光源,通常会被光源吸收与传输途中散射掉,再次进入光电传感器(如图1中8)的分量极少,不会造成电信号波形失真,有利于提高传感器位移分辨率。本专利技术与CN200610065842相比,同样采用高度平行的光源,主光栅(如图1中5)与其它光路部件可以保持较大间距,最高可达cm量级,有助于提高传感器抗干扰性能。附图说明图1为反射式激光光栅位移传感器原理图,1为平行线偏振光源,3为偏振分光棱镜,4为1/4波片,5为主光栅,6为副光栅,8为光电传感器。图2为包含有偏光片的反射式激光光栅位移传感器原理图,1为平行线偏振光源,2、7为偏光片,3为偏振分光棱镜,4为1/4波片,5为主光栅,6为副光栅,8为光电传感器。具体实施方式发散角小于0.3°的平行线偏振光源(如图1中1)通常为半导体激光器加汇聚透镜构成,还可以是超辐射发光二极管加汇聚透镜构成。在平行线偏振光源(如图2中1)与偏振分光棱镜(如图2中3)之间增加偏光片(如图2中2),可以提高光源输出的光线偏振度,在副光栅(如图2中6)与光电传感器(如图1中8)之间增加偏光片(如图2中7)可以降低干扰光强度;2处偏光片(如图2中2、7)加入可以降低干扰光强度,减少光电传感器(如图1中8)输出电信号失真,有利于提高传感器位移分辨率。本文档来自技高网...
反射式激光光栅位移传感器

【技术保护点】
反射式激光光栅位移传感器,涉及一种位移传感器,其特征在于,基本构造光路包含发散角小于0.3°的平行线偏振光源,偏振分光棱镜,1/4波片,主光栅,副光栅,光电传感器。

【技术特征摘要】
1.反射式激光光栅位移传感器,涉及一种位移传感器,其特征在于,基本构造光路包含发散角小于0.3°的平行线偏振光源,偏振分光棱镜,1/4波片,主光栅,副光栅,光电传感器。2.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜金昌
申请(专利权)人:杜金昌
类型:发明
国别省市:四川,51

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